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不同粗饲料和蛋白质类型日粮对奶牛瘤胃功能细菌数量的影响

作　者: 胡小丽
导　师: 王加启
学　校: 中国农业科学院
专　业: 动物营养与饲料科学
关键词: 荷斯坦奶牛日粮类型瘤胃功能细菌白色瘤胃球菌
分类号: S823
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

瘤胃微生物在日粮营养成分的降解过程中发挥着重要作用，并受到日粮类型和精粗比等因素的影响，本研究通过分析不同粗饲料和蛋白质类型日粮条件下奶牛瘤胃功能细菌数量的变化，并利用体外培养法研究白色瘤胃球菌对不同日粮的响应，旨在揭示不同日粮条件下瘤胃细菌变化特点，为优化瘤胃发酵提供参考。本研究主要包括三部分试验：1、分别以苜蓿+玉米青贮和秸秆作为日粮粗饲料来源，豆粕作为日粮蛋白质主要来源，设计两种试验日粮：MF（苜蓿+玉米青贮，豆粕）和CSA（秸秆，豆粕），将32头健康泌乳荷斯坦奶牛按采食量和产奶量随机分为两组进行饲喂，试验分为两期共107d，第I期试验持续91d，两组试验奶牛分别饲喂MF日粮和CSA日粮，第II期试验持续16d，两组试验奶牛统一饲喂MF日粮，91d和107d采集瘤胃液样品，提取瘤胃微生物总DNA，运用qPCR方法对瘤胃纤维分解菌、半纤维素分解菌、蛋白质分解菌、淀粉分解菌、脂肪利用菌、乳酸产生菌、乳酸利用菌等多种瘤胃功能细菌的数量进行分析，结果表明，以苜蓿+玉米青贮作为日粮粗饲料来源能够显著提高（P<0.05）瘤胃产琥珀酸丝状杆菌和白色瘤胃球菌数量，减少瘤胃反刍兽真细菌的数量（P<0.05）。不同粗饲料来源日粮条件下，瘤胃总普雷沃氏菌数量保持恒定，瘤胃淀粉分解菌、脂肪利用菌、乳酸利用菌和乳酸产生菌数量不受日粮处理影响。2、分别以豆粕和棉粕+菜籽粕作为日粮蛋白质来源，秸秆作为日粮粗饲料主要来源，设计两种试验日粮：CSA（秸秆，豆粕）和CSB（秸秆，棉粕+菜籽粕），试验分组与奶牛饲喂参考第一部分，第I期试验中，两组试验奶牛分别饲喂CSA日粮和CSB日粮，第II期统一饲喂MF日粮，样品采集和DNA提取方法参考第一部分，运用qPCR方法对瘤胃纤维分解菌、半纤维素分解菌、蛋白质分解菌、淀粉分解菌、脂肪利用菌、乳酸产生菌、乳酸利用菌等多种瘤胃功能细菌的数量进行分析。结果表明，以豆粕作为日粮蛋白质来源能够显著提高（P<0.05）瘤胃短普雷沃氏菌、牛链球菌、拟杆菌、嗜淀粉瘤胃杆菌等蛋白质分解菌的数量，减少瘤胃产琥珀酸丝状杆菌和白色瘤胃球菌的数量（P<0.05），而瘤胃总普雷沃氏菌、布氏普雷沃氏菌、瘤胃淀粉分解菌、脂肪利用菌、乳酸利用菌和乳酸产生菌数量的数量未受日粮处理影响。3、以上述试验中三种不同粗饲料和蛋白质类型的饲料原料（MF日粮、CSA日粮、CSB日粮）作为培养底物，利用体外厌氧培养法对白色瘤胃球菌菌株进行培养，39℃分别培养0h，24h，48h和72h，检测其中的白色瘤胃球菌数量、氨态氮和挥发性脂肪酸浓度。结果表明，体外培养试验中白色瘤胃球菌的数量为：苜蓿+玉米青贮粗饲料组高于秸秆粗饲料组（P<0.05），豆粕蛋白饲料组高于棉粕+菜籽粕蛋白饲料组（P<0.05）。苜蓿+玉米青贮组的乙酸丙酸比高于秸秆组（P<0.05），乙酸和丙酸浓度低于秸秆组（P<0.05）；棉粕+菜籽粕组的异丁酸、丁酸、异戊酸和戊酸水平始终高于豆粕组（P<0.05）。综上所述，分别以苜蓿+玉米青贮和秸秆作为日粮粗饲料来源时，苜蓿+玉米青贮能够提高瘤胃中的纤维素和半纤维素分解菌的数量；而分别以豆粕和棉粕+菜籽粕作为日粮蛋白质来源时，豆粕能够提高瘤胃中的蛋白质分解菌的数量，而棉粕+菜籽粕能够促进纤维分解菌和半纤维素分解菌的生长；不同粗饲料和蛋白质类型的日粮能够显著影响体外培养条件下白色瘤胃球菌的数量和和培养物中挥发性脂肪酸的浓度。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-15
第一章绪论  15-23
  1.1 研究目的与研究意义  15
  1.2 国内外研究进展  15-21
    1.2.1 瘤胃微生物群落的组成和结构  15-16
    1.2.2 瘤胃主要功能菌群  16-17
    1.2.3 日粮对瘤胃微生物群落的影响  17-20
    1.2.4 瘤胃微生物群落的研究方法  20-21
  1.3 试验技术路线与研究内容  21-23
    1.3.1 试验技术路线  21
    1.3.2 研究内容  21-23
第二章不同粗饲料来源日粮对奶牛瘤胃功能细菌数量的影响  23-38
  2.1 试验材料与方法  23-28
    2.1.1 试验动物、设计、日粮及饲养管理  23-25
    2.1.2 瘤胃液采集与总 DNA 提取  25
    2.1.3 引物设计  25-26
    2.1.4 标准品制备  26-27
    2.1.5 qPCR 检测瘤胃功能细菌的数量  27-28
    2.1.6 统计分析  28
  2.2 结果与分析  28-36
    2.2.1 瘤胃微生物总 DNA 提取结果  28-29
    2.2.2 qPCR 标准曲线  29
    2.2.3 qPCR 检测瘤胃功能细菌的数量  29-36
  2.3 讨论  36-37
  2.4 小结  37-38
第三章不同蛋白质来源日粮对奶牛瘤胃功能细菌数量的影响  38-47
  3.1 试验材料与方法  38-39
    3.1.1 试验动物、设计、日粮及饲养管理  38
    3.1.2 瘤胃液采集与总 DNA 提取  38
    3.1.3 引物设计  38
    3.1.4 标准品制备  38
    3.1.5 qPCR 检测瘤胃功能细菌的数量  38-39
    3.1.6 统计分析  39
  3.2 结果与分析  39-45
    3.2.1 不同蛋白质来源日粮对瘤胃总菌数量的影响  39
    3.2.2 不同蛋白质来源日粮对瘤胃纤维分解菌数量的影响  39-40
    3.2.3 不同蛋白质来源日粮对瘤胃蛋白质分解菌数量的影响  40-43
    3.2.4 不同蛋白质来源日粮对瘤胃半纤维素分解菌数量的影响  43
    3.2.5 不同蛋白质来源日粮对瘤胃淀粉分解菌数量的影响  43
    3.2.6 不同蛋白质来源日粮对瘤胃脂肪分解菌数量的影响  43-44
    3.2.7 不同蛋白质来源日粮对瘤胃乳酸利用菌数量的影响  44
    3.2.8 不同蛋白质来源日粮对瘤胃乳酸产生菌数量的影响  44-45
  3.3 讨论  45-46
  3.4 小结  46-47
第四章体外法研究白色瘤胃球菌对不同日粮的响应  47-58
  4.1 试验材料与方法  47-49
    4.1.1 试验设计  47-48
    4.1.2 厌氧培养基的配制  48
    4.1.3 白色瘤胃球菌的富集培养  48
    4.1.4 qPCR 检测白色瘤胃球菌的数量  48-49
    4.1.5 培养物中氨态氮浓度的检测  49
    4.1.6 培养物中挥发性脂肪酸浓度的检测  49
    4.1.7 统计分析  49
  4.2 结果与分析  49-55
    4.2.1 不同日粮类型对白色瘤胃球菌数量的影响  49-50
    4.2.2 不同日粮类型对培养物中氨态氮浓度的影响  50-51
    4.2.3 不同日粮类型对培养物中挥发性脂肪酸浓度的影响  51-55
  4.3 讨论  55-57
    4.3.1 不同日粮类型对白色瘤胃球菌数量的影响  55
    4.3.2 不同日粮类型对培养物中氨态氮浓度的影响  55-56
    4.3.3 不同日粮类型对培养物中挥发性脂肪酸浓度的影响  56-57
  4.4 小结  57-58
第五章全文结论  58-59
  5.1 结论  58
  5.2 创新点  58
  5.3 有待进一步研究的问题  58-59
参考文献  59-67
附录  67-69
  附录一瘤胃微生物总 DNA 提取和纯化方法  67
  附录二 PCR 纯化产物与载体的连接转化  67-68
  附录三质粒提取方法  68-69
致谢  69-70
作者简介  70

不同粗饲料和蛋白质类型日粮对奶牛瘤胃功能细菌数量的影响

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